package main.leetcode.clockin.July;

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

/**
 * 785. 判断二分图
 *
 * <p>给定一个无向图graph，当这个图为二分图时返回true。
 *
 * <p>如果我们能将一个图的节点集合分割成两个独立的子集A和B，并使图中的每一条边的两个节点一个来自A集合，一个来自B集合，我们就将这个图称为二分图。
 *
 * <p>graph将会以邻接表方式给出，graph[i]表示图中与节点i相连的所有节点。每个节点都是一个在0到graph.length-1之间的整数。这图中没有自环和平行边： graph[i]
 * 中不存在i，并且graph[i]中没有重复的值。
 *
 * <p>示例 1: 输入: [[1,3], [0,2], [1,3], [0,2]] 输出: true 解释: 无向图如下: 0----1 | | | | 3----2 我们可以将节点分成两组:
 * {0, 2} 和 {1, 3}。
 *
 * <p>示例 2: 输入: [[1,2,3], [0,2], [0,1,3], [0,2]] 输出: false 解释: 无向图如下: 0----1 | \ | | \ | 3----2
 * 我们不能将节点分割成两个独立的子集。 注意:
 *
 * <p>graph 的长度范围为 [1, 100]。 graph[i] 中的元素的范围为 [0, graph.length - 1]。 graph[i] 不会包含 i 或者有重复的值。
 * 图是无向的: 如果j 在 graph[i]里边, 那么 i 也会在 graph[j]里边。
 */
public class day16 {
    private static final int UNCOLORED = 0;
    private static final int WHITE = 1;
    private static final int BLACK = 2;
    private boolean valid = true;

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(new day16().isBipartite(new int[][] {{1, 3}, {0, 2}, {1, 3}, {0, 2}}));
        System.out.println(
                new day16().isBipartite(new int[][] {{1, 2, 3}, {0, 2}, {0, 1, 3}, {0, 2}}));
    }

    /** dfs */
    public boolean isBipartite_dfs(int[][] graph) {
        if (graph == null || graph.length == 0) {
            return true;
        }
        int n = graph.length;
        int[] color = new int[n];
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            if (color[i] == UNCOLORED) {
                dfs(graph, color, WHITE, i);
            }
        }
        return valid;
    }

    /** bfs */
    public boolean isBipartite(int[][] graph) {
        if (graph == null || graph.length == 0) {
            return true;
        }
        int n = graph.length;
        int[] color = new int[n];
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            if (color[i] == UNCOLORED) {
                Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
                color[i] = WHITE;
                queue.add(i);
                while (!queue.isEmpty()) {
                    int cur = queue.poll();
                    int nextColor = color[cur] == WHITE ? BLACK : WHITE;
                    for (int j : graph[cur]) {
                        if (color[j] == UNCOLORED) {
                            color[j] = nextColor;
                            queue.add(j);
                        } else if (color[j] != nextColor) {
                            return false;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return true;
    }

    private void dfs(int[][] graph, int[] color, int colorType, int i) {
        color[i] = colorType;
        int nextColor = colorType == WHITE ? BLACK : WHITE;
        for (int j : graph[i]) {
            if (color[j] == UNCOLORED) {
                dfs(graph, color, nextColor, j);
                if (!valid) {
                    return;
                }
            } else if (color[j] == colorType) {
                valid = false;
                return;
            }
        }
    }
}
